一、Semaphore信號量
1.1、什麼是信號量
以一個停車場是運作爲例。爲了簡單起見，假設停車場只有三個車位，一開始三個車位都是空的。這時如果同時來了五輛車，看門人允許其中三輛不受阻礙的進入，然後放下車攔，剩下的車則必須在入口等待，此後來的車也都不得不在入口處等待。這時，有一輛車離開停車場，看門人得知後，打開車攔，放入一輛，如果又離開兩輛，則又可以放入兩輛，如此往復。
在這個停車場系統中，車位是公共資源，每輛車好比一個線程，看門人起的就是信號量的作用。
更進一步，信號量的特性如下：信號量是一個非負整數（車位數），所有通過它的線程（車輛）都會將該整數減一（通過它當然是爲了使用資源），當該整數值爲零時，所有試圖通過它的線程都將處於等待狀態。在信號量上我們定義兩種操作： Wait（等待） 和 Release（釋放）。 當一個線程調用Wait（等待）操作時，它要麼通過然後將信號量減一，要麼一直等下去，直到信號量大於一或超時。Release（釋放）實際上是在信號量上執行加操作，對應於車輛離開停車場，該操作之所以叫做“釋放”是因爲加操作實際上是釋放了由信號量守護的資源。
在java中，還可以設置該信號量是否採用公平模式，如果以公平方式執行，則線程將會按到達的順序（FIFO）執行，如果是非公平，則可以後請求的有可能排在隊列的頭部。
JDK中定義如下：
Semaphore(int permits, boolean fair)
創建具有給定的許可數和給定的公平設置的Semaphore。 --百度百科
1.2、信號量在併發編程中的作用
在Java併發編程中，信號量（Semaphore類）可視爲synchronized的升級，它能控制一個程序中線程的數量，負責協調各個線程, 以保證它們能夠正確、合理的使用公共資源。
二、Semaphore類簡單解讀
Semaphore類位於java.util.concurrent併發包之下，它是信號量的具體實現類。
2.1、構造方法解讀
(1)、public Semaphore(int permits)
用給定的許可數和非公平的公平設置創建一個 Semaphore，即線程不按照FIFO的方式執行。
參數：
permits - 初始的可用許可數目。此值可能爲負數，在這種情況下，必須在授予任何獲取前進行釋放。
(2)、public Semaphore(int permits， boolean fair)
用給定的許可數和給定的公平設置創建一個 Semaphore，保證線程的執行是FIFO方式的。
參數：
permits - 初始的可用許可數目。此值可能爲負數，在這種情況下，必須在授予任何獲取前進行釋放。
fair - 如果此信號量保證在爭用時按先進先出的順序授予許可，則爲 ture，否則爲 false。
2.2、常用方法解讀
(1)、acquire方法
public void acquire() throws InterruptedException
從此信號量獲取一個許可，在提供一個許可前一直將線程阻塞，否則線程被中斷。 獲取一個許可（如果提供了一個）並立即返回，將可用的許可數減 1。
如果沒有可用的許可，則在發生以下兩種情況之一前，禁止將當前線程用於線程安排目的並使其處於休眠狀態：
①某些其他線程調用此信號量的 release() 方法，並且當前線程是下一個要被分配許可的線程；
②其他某些線程中斷當前線程。
（2）、tryAcquire方法
①public boolean tryAcquire()
僅在調用時此信號量存在一個可用許可，才從信號量獲取許可。
獲取一個許可（如果提供了一個）並立即返回，其值爲 true，將可用的許可數減 1。 如果沒有可用的許可，則此方法立即返回並且值爲 false。
② public boolean tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException
如果在給定的等待時間內此信號量有可用的所有許可，並且當前線程未被中斷，則從此信號量獲取給定數目的許可。
獲取給定數目的許可（如果提供了）並立即返回，其值爲 true，將可用的許可數減去給定的量。
如果沒有足夠的可用許可，則在發生以下三種情況之一前，禁止將當前線程用於線程安排目的並使其處於休眠狀態：
①其他某些線程調用此信號量的某個釋放方法，當前線程是下一個被分配許可的線程，並且可用許可的數目滿足此請求；
②其他某些線程中斷當前線程；
③ 已超出指定的等待時間。
（3）、availablePermits方法
public int availablePermits()
返回此信號量中當前可用的許可數。 此方法通常用於調試和測試目的。
（4）、release方法
public void release(int permits)
釋放給定數目的許可，將其返回到信號量。
釋放給定數目的許可，將可用的許可數增加該量。如果任意線程試圖獲取許可，則選中某個線程並將剛剛釋放的許可給予該線程。如果可用許可的數目滿足該線程的請求，則針對線程安排目的啓用（或再啓用）該線程；否則在有足夠的可用許可前線程將一直等待。如果滿足此線程的請求後仍有可用的許可，則依次將這些許可分配給試圖獲取許可的其他線程。
三、簡單程序解讀
@Test
public void semaphoreTest(){
Semaphore semaphore = new Semaphore(3);
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
executorService.execute(new Runnable(){
Semaphore semaphore1 = semaphore;
public void run(){
try {
semaphore1.acquire();//獲取信號量，執行程序
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"獲得信號量，開始執行程序...,剩餘信號量："+semaphore1.availablePermits());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
semaphore1.release();//釋放信號量
System.out.println("線程"+Thread.currentThread().getName()+"釋放信號量,剩餘信號量："+semaphore1.availablePermits());
}
}
});
}
}
如果我們不釋放信號量。那麼3信號量被消耗完，程序也就是循環到第3次的時候，程序就已經結束了，因爲沒有信號量，線程也就沒有權利執行程序。
finally {
// semaphore1.release();//釋放信號量
//System.out.println("線程"+Thread.currentThread().getName()+"釋放信號量,剩餘信號量："+semaphore1.availablePermits());
System.out.println("剩餘信號量："+semaphore1.availablePermits());
}
